JP3075783B2 - 遠心力によるコンクリ−ト成形品の製造方法 - Google Patents
遠心力によるコンクリ−ト成形品の製造方法Info
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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Description
磨により発生するガラス廃砂材を利用して、コンクリー
トパイル等の遠心力によるコンクリート成形品を製造す
る方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コンク
リートパイルやヒューム管等の製造においては、遠心力
締固めによる成形が行なわれているが、コンクリートの
強度発現の手段として、従来、高純度シリカ粉末(SiO2
95重量%以上)を混入している。 【0003】上記のシリカ粉末の混入量は、一般に、セ
メントに対し15〜35重量%と多く、しかも高純度のもの
が必要とされ、高価であるため、それがコンクリート製
品のコスト高の原因となっていた。 【0004】ところで、ガラスの製造にあたっては、ガ
ラスの研磨工程において、SiO2を多量に含んだ超微
粉ガラス(1〜30wt%)と微粉珪砂の混合物である
研磨微粉体が排出されるが、この研磨微粉体は、一般に
硅酸質混合材あるいはガラス廃砂材と称されており、平
均粒径10mm、ブレーン値8500cm2/gの物質
である。このガラス廃砂材は、従来、殆ど利用されるこ
となく、単に空地等に含水率約30%の泥状で投棄され
ている等、その取扱いに苦慮している物で、有効な利用
が望まれていた。 【0005】上記ガラス廃砂材は、SiO2を多量に含んで
いることから、各種のコンクリート製品や生コンクリー
トの混和材や増量材、流動化材としての利用が考えられ
るものの、投棄されたガラス廃砂材は、少し時がたつ
と、粘土状の団塊状態となるため、乾燥粉体化するには
莫大な費用を要し、また、これをスラリー化した場合
は、流動が止るとその表面部が急速に硬化する性質とな
るため、取扱いが極めて面倒である等の難点が多く、し
たがって、コンクリートの混和材としての利用は無理で
あるとされ、なかなか実用化されるまでには至っていな
かった。 【0006】本発明は、上記従来の事情にかんがみ提案
されたもので、従来産業廃棄物として投棄されていたガ
ラス廃砂材を、従来のシリカ粉末に代えてコンクリート
の混和材として有効に利用し、高強度のコンクリート製
品を経済的に製造するための新規な方法を提供しようと
するものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成するため、まず、投棄されているガラス廃砂材の
団魂を小粒化、粉末化して利用するための研究を進めた
結果、ガラス廃砂材の団塊を、位置エネルギーを利用し
て落下解砕した後、さらに2次破砕装置で破砕して粒径
10mm以下のものに小粒化し、コンクリートの混和材
として、取扱いが容易で経済的にも利用可能となる方法
を見出すことに成功した。かくして、さらに研究を進め
た結果、遠心力によるコンクリート成形品の製造にあた
って、コンクリートの混和材として、10mm以下に小
粒化したガラス廃砂材を有効利用し、高強度のコンクリ
ート製品を得ることのできる本発明の方法を提案できる
に至った。 【0008】すなわち、本発明の遠心力によるコンクリ
ート成形品の製造方法は、比表面積6,000〜9,0
00cm2/g,SiO280重量%以上を含むガラス
廃砂材の原料団塊を、機械的に解砕して粒径10mm以
下に小粒化し、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨材
及び水からなるコンクリート材料のセメントに対して内
割で5〜30重量%の上記小粒化したガラス廃砂材を、
あらかじめ上記粗骨材と混練した後、この混練物と 、
残余のコンクリート材料と、上記のポルトランドセメン
トに対して1〜2重量%の高性能減水剤とを混練し、こ
れを遠心力で締固め成形することを特徴とするものであ
る。 【0009】本発明において使用するガラス廃砂材は、
SiO2の含有量が80%以上であり、比表面積が 6,000〜
9,000cm2/g 、好ましくは 8,000〜 9,000cm2/g のもの
が必要である。このガラス廃砂材は、ガラスの研磨工程
等で発生し、例えば天日で水分約30%まで乾燥団塊化し
たものであるが、前述したように、そのままでは使用す
るのに難点が多いので、機械的に解砕して10mm以下に小
粒化し、粉末化することによって利用できることにな
る。 【0010】上記小粒化したガラス廃砂材の混入割合
は、コンクリート材料中のポルトランドセメントに対し
て内割りで5〜30重量%、好ましくは10〜20重量%とす
るのがよい。 【0011】本発明においては、上記のガラス廃砂材
を、あらかじめコンクリート材料の一部のものと混練
(プレミキシング)した後、その混練物(一次混練物)
を残余のコンクリート材料と混練(本ミキシング)する
ことが必要である。プレミキシングでは、ガラス廃砂材
の全量と、全粗骨材量の25〜75%の粗骨材と、全水量の
40〜60%の水量とを混練する。このプレミキシングによ
って、小粒化したガラス廃砂材は、粗骨材による剪断作
用により微細化されて結合力が増大されることになる。
このプレミキシングでの時間は数分間という短時間であ
る。 【0012】上記プレミキシングで混練された一次混練
物は、次の本ミキシングの工程で、残余のコンクリート
材料と混練される。その際、上記のポルトランドセメン
トに対して1〜2重量%の高性能減水剤を加えて混練す
る。高性能減水剤の配合割合が上記より少ない場合はコ
ンクリートのスランプ値か極端に低くなり、遠心力成形
を行なうことが困難となる。一方、高性能減水剤の配合
割合が上記より多い場合は、遠心力成形時に生ずる、通
常、ノロと呼ばれる廃液が多くなる。この本ミキシング
は、従来のコンクリートのミキシングと同様に数分間行
なわれる。 【0013】遠心力成形は常法により行なえばよい。通
常、本ミキシングにより混練されたコンクリートを型枠
に注入し、型枠を回転させ遠心力により締固めして成形
体が得られる。その後に常圧蒸気養生を行い、必要に応
じて更に高温高圧蒸気養生を行う。 【0014】 【実施例】以下、本発明方法の一実施例を説明する。 【0015】(1)使用材料は次のとおりである。 ○セメント:晋通ポルトランドセメント(小野田セメント株式会社製) ○細骨材:砂(比重2.62) ○粗骨材:砂利(比重2.67・最大寸法20mm) ○高性能減水剤・マイティ150(花王株式会社製) ○ガラス廃砂剤:比表面積8540cm2/g、比重2.59 (セントラル硝子株式会社製) 上記ガラス廃砂材の主な成分はSiO2・87.3%、
Al2O3・1.9%、Fe2O3・2.8%、CaO
・2.8%、MgO・0.4%である。 【0016】(2) 上記の材料を使用し、ガラス廃砂材を
用いた本発明方法によるコンクリートと、ガラス廃砂材
を用いない従来法によるコンクリート(比較例)との比
較試験を行なった。本発明の実施例と比較例のものとの
コンクリート配合は表1のとおりである。 【0017】 【表1】 【0018】(3)供試体のコンクリート練成 実施例1 表1の配合において、ガラス廃砂材の全量45kgを使
用し、これを粗骨材572kgと水70kgで1分間プ
レミキシングし、この一次混練物を残余の配合材と混合
して、1分間本ミキシングした。 実施例2 表1の配合において、ガラス廃砂材の全量68kgを使
用し、これを粗骨材561kgと水75kgで1分間プ
レミキシングし、この一次混練物を残余の配合材と混合
して、1分間本ミキシングした。 実施例3 表1の配合において、ガラス廃砂材の全量90kgを使
用し、これを粗骨材554kgと水78kgで1分間プ
レミキシングし、この一次混練物を残余の配合材と混合
して、1分間本ミキシングした。 比較例 従来法により、表1の配合材料の全量を使用して本ミキ
シングした。 【0019】(4) 遠心力成形 各実施例及び比較例とも、上記練成のコンクリートを、
遠心力供試体用の型枠(外径20cm×長さ30cm)内に投入
し、遠心力を初速3Gで2分間、中速5Gで1分間、高
速35Gで2分間の運転により成形した。 【0020】(5)試験結果 上記各実施例及び比較例とも遠心力成形後、常圧蒸気養
生と、常圧蒸気養生後高温高圧蒸気養生との2種の養生
を施して製品とし、圧縮強度試験を行なった。その試験
結果は表2に示すとおりである。 【0021】 【表2】【0022】上記試験結果によれば、本発明の実施例
1,2,3に示すように、例えば圧縮強度850kgf
/cm2以上、ことに実施例1,2で1000kgf/
cm 2 に近い値を発現している。 【0023】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来、利用し難いものとして捨てられているような状況
にあったガラス廃砂材を、コストウエイトの高いセメン
トに代る混和材として安価に利用することができ、コン
クリートの材料費を低減させることができるので、経済
的効果が期待できるとともに、従来、コンクリートの強
度発現の手段として用いられている高価な高純度シリカ
粉末を混入することなく、高強度のコンクリート製品を
得ることができ、基礎杭やヒューム管等の高強度が要求
されるコンクリート製品に広く適用可能であり、また経
済的にも優れた効果を奏するものである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 比表面積 6,000〜 9,000cm2/g,SiO280重量%以上を含む
ガラス廃砂材の原料団塊を、機械的に解砕して粒径10mm
以下に小粒化し、ポルトランドセメント、細骨材、粗骨
材及び水からなるコンクリート材料のセメントに対して
内割で5〜30重量%の上記小粒化したガラス廃砂材を、
あらかじめ上記粗骨材と混練した後、この混練物と、残
余のコンクリート材料と、上記混練物に対して1〜2重
量%の高性能減水剤とを混練し、これを遠心力で締固め
成形することを特徴とする、遠心力によるコンクリート
成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP21160791A JP3075783B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 遠心力によるコンクリ−ト成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21160791A JP3075783B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 遠心力によるコンクリ−ト成形品の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP21160791A Expired - Fee Related JP3075783B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 遠心力によるコンクリ−ト成形品の製造方法 |
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JP4498768B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2010-07-07 | 電気化学工業株式会社 | セメント組成物、空洞充填材、及びその使用方法 |
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1991
- 1991-07-29 JP JP21160791A patent/JP3075783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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